可視化

可視化（Visualization）是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將數據轉換成圖形或圖像在螢幕上顯示出來，再進行互動處理的理論、方法和技術。

基本介紹

• 中文名：可視化
• 外文名：visualization
• 套用：計算機圖形學、計算機輔助設計等
• 提出時間：1987年

簡介

定義

可視化（Visualization）是利用計算機圖形學和圖像處理技術，將數據轉換成圖形或圖像在螢幕上顯示出來，並進行互動處理的理論、方法和技術。它涉及到計算機圖形學、圖像處理、計算機視覺、計算機輔助設計等多個領域，成為研究數據表示、數據處理、決策分析等一系列問題的綜合技術。目前正在飛速發展的虛擬現實技術也是以圖形圖像的可視化技術為依託的。

套用領域

可視化技術最早運用於計算機科學中，並形成了可視化技術的一個重要分支——科學計算可視化(Visualization in Scientific Computing)。科學計算可視化能夠把科學數據，包括測量獲得的數值、圖像或是計算中涉及、產生的數字信息變為直觀的、以圖形圖像信息表示的、隨時間和空間變化的物理現象或物理量呈現在研究者面前，使他們能夠觀察、模擬和計算。

來源

科學計算可視化自1987年提出以來，在各工程和計算機領域得到了廣泛的套用和發展。

發展

最近幾年計算機圖形學的發展使得三維表現技術得以形成，這些三維表現技術使我們能夠再現三維世界中的物體，能夠用三維形體來表示複雜的信息，這種技術就是可視化（Visualization）技術。

可視化技術使人能夠在三維圖形世界中直接對具有形體的信息進行操作，和計算機直接交流。這種技術已經把人和機器的力量以一種直覺而自然的方式加以統一，這種革命性的變化無疑將極大地提高人們的工作效率。可視化技術賦予人們一種仿真的、三維的並且具有實時互動的能力，這樣人們可以在三維圖形世界中用以前不可想像的手段來獲取信息或發揮自己創造性的思維。

機械工程師可以從二維平面圖中得以解放直接進入三維世界，從而很快得到自己設計的三維機械零件模型。醫生可以從病人的三維掃描圖象分析病人的病灶。軍事指揮員可以面對用三維圖形技術生成的戰場地形，指揮具有真實感的三維飛機、軍艦、坦克向目標開進並分析戰鬥方案的效果。

更令人驚奇的是目前正在發展的虛擬現實技術，人們對計算機可視化技術的研究已經歷了一個很長的歷程，而且形成了許多可視化工具，其中SGI公司推出的GL三維圖形庫表現突出，易於使用而且功能強大。利用GL開發出來的三維套用軟體頗受許多專業技術人員的喜愛，這些三維套用軟體已涉及建築、產品設計、醫學、地球科學、流體力學等領域。

隨著計算機技術的繼續發展，GL已經進一步發展成為OpenGL，OpenGL已被認為是高性能圖形和互動式視景處理的標準，包括ATT公司UNIX軟體實驗室、IBM公司、DEC公司、SUN公司、HP公司、Microsoft公司和SGI公司在內的幾家在計算機市場占領導地位的大公司都採用了OpenGL圖形標準。值得一提的是，由於Microsoft公司在Windows NT中提供OpenGL圖形標準，OpenGL將在微機中廣泛套用，尤其是OpenGL三維圖形加速卡和微機圖形工作站的推出，人們可以在微機上實現三維圖形套用，如CAD設計、仿真模擬、三維遊戲等，從而更有機會、更方便地使用OpenGL及其套用軟體來建立自己的三維圖形世界。

虛擬現實技術

目前正在發展的虛擬現實技術，它能使人們進入一個三維的、多媒體的虛擬世界，人們可以遊歷遠古時代的城堡,也可以遨遊浩翰的太空。所有這些都依賴於計算機圖形學、計算機可視化技術的發展。

虛擬現實技術將一種複雜和抽象的數據以非量化的、直觀的形式呈現給用戶，使用戶以最自然的方式實現與用戶的互動技術，複雜場景的可視化仿真是虛擬現實的重要領域，其目的在於場景的實時生成並顯示。

可視化仿真系統，互動形式豐富、具有仿真效果好、開發流程快、用戶真實感強易於掌握等優點。在場站設計、官網改造、教育培訓、宣傳展示等時機套用中發揮著顯著作用。

引導技術中的可視化

簡介

引導（facilitate)一次研討會時，需要時時牢記：可視化原則。

就短時記憶而言，成年人一次只能記憶7±2個觀點/事物/細節/元素，過多的觀點成年人無法一一記住，因此，研討會時，研討者無需記憶，引導者將大家的注意力集中於思考、創新觀點方向。

無論是為了追求達成共識的研討會，還是進行一次創意的研討會，還是二者的綜合，可視化都是一個重要的原則。

定義

及時記錄發言人的觀點，稱為“可視化”，也即：將正式發表的觀點（聲音）轉化為文字或圖形/簡筆畫/草圖。其他可視化的做法：藉助於投影儀將單頁PPT/PDF/圖片/EXECL投影於全體研討者面前；如果PPT/PDF/圖片/WORD等是多頁的，或者投影無法一次顯示完整信息的（如EXECL表格），應將之列印出來，呈現在全體研討者面前。

可視化的原則

1. 忠於發言人的語言：只能如實記錄發言人的原話，應口語化，不宜予以過度加工、過度書面語。
   
2. 能圖形化時，儘可能使用圖形化、草圖化。
   
3. 兼顧效率：不擅長畫圖的facilitator（引導者）可採取文字記錄的方式。
   

可視化的注意事項

1. 大多使用大白紙記錄（或A1幅面的大白紙，或稱海報紙，或專用的56cm×85cm白板紙，注意，是用於白板的“白板-紙”，不是印刷行業專用的“白色-板紙”，後者因為是板紙，厚度驚人、重量不菲，使用不便）。
   
2. 視不同情形，會結合使用報事貼（post-it，或稱“便利貼”），尤其是需要將討論內容移動位置時，採取報事貼會比較方便。
   
3. 善用顏色：最常用的方式是使用3種或3種以上顏色的白板筆，以利於全體研討者能看清。一般會規定每種顏色的用途，以統一風格。常用的方式：藍色筆書寫標題，黑色筆書寫正文，紅色筆用於標註/修訂等。不使用記號筆的原因：避免無意中的污染，難以清理。
   
4. 關注細節：字型要足夠大，若研討人數達到30人以上時，需考慮最後一排人群應該能夠看清文字；字型建議使用楷體或行楷，避免使用草書等難以辨認的字型；報事貼不要用反、旋轉，保持統一、美觀，避免干擾思考。
   

可視化的意義

1. 展現全貌：很多討論所涉及的主題都是包括多個元素，其中一個元素會影響到多個其他元素，如果不採取可視化，則無法看到全貌、也無法進行真正的討論。
   
2. 增強理解、便於對話、探索、交流。
   
3. 簡化複雜性，增強審視。
   
4. 處理異議：在討論過程中，出現觀點不同時，爭論的雙方看到自己的觀點得以記錄並展現於眾時，情緒會逐漸趨於緩和。